JP4263583B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の像担持体上にそれぞれ形成したトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせ状態に一次転写し、その合成した画像を記録媒体に一括転写する画像形成装置に関し、特に中間転写ベルト上に形成したマークをセンサで検知して、その情報を基にして中間転写ベルトを一定の速度に制御する画像形成装置に関する。

例えば、フルカラー画像を形成可能な複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置には、複数の像担持体である感光体（例えばドラムタイプ）と、その感光体上に形成した潜像を現像して各色のトナー像とする現像ユニットとを備え、各感光体上に形成した異なる色のトナー像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせ状態に一次転写していき、その合成したトナー像を記録媒体に一括して二次転写する間接転写方式のものがある。

このような中間転写ベルトを使用する間接転写方式の画像形成装置では、それぞれ異なる色の画像を形成する各感光体や中間転写ベルトの走行むら、さらには感光体ドラム外周面の位置と中間転写ベルトの移動量とのずれによって一次転写位置で各色のトナー像の位置関係にバラツキが生じると、それら各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせたときにそれらが一致せず、色ずれが生じてしまうようになる。

そのため、従来の間接転写方式の画像形成装置では、例えば中間転写ベルト上に各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、そのパターンを光学的センサで検出することにより各色のパターン（トナー像）の位置ずれ量を検出し、その位置ずれ量に応じて各色のトナー像が中間転写ベルト上で一致するように調整している。
この中間転写ベルト上におけるトナー像の色ずれ防止策としては、例えば中間転写ベルトの搬送速度を一定にするのも一つの策である。

しかしながら、一般的に中間転写ベルトは、無端状のベルトを駆動ローラと従動ローラとに所定の張力をもって張架し、それを駆動ローラの回転により回動させているため、例えば搬送時に駆動ローラが熱により膨張すると、駆動ローラの回転速度が一定に保たれていたとしても、ローラ径が膨張により大きくなった分だけ中間転写ベルトの搬送速度（ベルト速度）は速くなるので、搬送むらが生じる。
また、そのベルト上に例えば２個のマークをベルトの移動方向に沿って間隔を置いて形成し、そのマークを一方のセンサが検知してから他方のセンサが検知するまでの時間により搬送速度を求めるようにした場合には、装置内の温度が上昇したときには中間転写ベルトも熱により延びるため、その延びにより２個のマーク間も広がるため、正確なベルトの搬送速度を検知することができなくなる。したがって、搬送速度にムラが生じるようになる。

このようなムラが生じると、画像形成時に中間転写ベルトに一次転写したトナー像に位置ずれが生じるため、複数の色を使用したカラー画像を形成すると、各色を重ね合わせた合成カラー画像に色ずれが生じる。したがって、それを記録媒体に二次転写した記録画像には色むらやレジストずれが発生するので画像品質が低下する。
そこで、従来の中間転写ベルトを使用した間接転写方式の画像形成装置には、２個のセンサをベルトの移動方向に間隔を置いてそれぞれ配置し、それらのセンサの一方がマークを検知してからそのマークを他方のセンサが検知するまでの時間を計測し、その時間から中間転写ベルトの搬送速度を検出し、その搬送速度が一定になるように制御するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
特許第３３４４６１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものであっても、２個のセンサの取付間隔は組付誤差によりバラツキが生じるため、その誤差により中間転写ベルトの速度にムラが生じ、記録媒体上に形成したカラー画像に色むらや色ずれが生じてしまうという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、熱により中間転写ベルトが伸びたり、その搬送系が膨張したりしても中間転写ベルトを目的とする速度に正確に制御して、記録媒体上に形成したカラー画像に色むらや色ずれが生じないようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、複数の像担持体上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像ユニットと、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される中間転写ベルトと、その中間転写ベルト上に設けたマークを一定距離を置いて配置された２個のセンサの一方が検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間を計測してその時間から中間転写ベルトの搬送速度を検出し、その中間転写ベルトの搬送速度を制御する搬送速度制御手段とを備えた画像形成装置において、
上記搬送速度制御手段は、正規の画像形成動作に先立って複数色のトナー像の一次転写位置でのずれを補正する色合わせ動作を行った直後に検出した中間転写ベルトの搬送速度を色合わせ時搬送速度として記憶する手段を有し、その手段に記憶された上記色合わせ時搬送速度と該色合わせ時搬送速度の記憶後の所定のタイミングで検出した中間転写ベルトの搬送速度とを比較し、それらの間に速度差があるときにはその速度差分だけ上記所定のタイミングで検出した中間転写ベルトの搬送速度を補正してその中間転写ベルトの搬送速度が上記色合わせ時搬送速度になるように制御する手段であるようにしたものである。

上記画像形成装置において、上記２個のセンサの一方が上記マークを検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間の計測を複数回行って、その平均値から中間転写ベルトの搬送速度を求めるようにするとよい。
そして、その２個のセンサによる時間の計測は、中間転写ベルトが回動している間は限りなく行うようにするとよい。
また、上記マークは、中間転写ベルト上にそのベルトの回動方向に沿って複数形成されていて、上記２個のセンサの一方が上記マークを検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間の計測を複数のマークごとに行って、その平均値から中間転写ベルトの搬送速度を求めるようにするとよい。

上記２個のセンサを反射型の光学的センサとし、ビームスポット径を絞ったビームにより上記マークのエッジ部分を検出することにより上記時間を計測するようにするとよい。
また、その光学的センサの受光素子は、フォトダイオードであるようにするとよい。
そして、上記２個のセンサの少なくとも１つは、中間転写ベルトを回動させる駆動ローラの近傍に配置するとよい。
また、上記２個のセンサ間の距離は、各色ごとの現像ユニット間距離の整数倍にするとよい。

この発明によれば、色合わせ時搬送速度とその色合わせ時搬送速度の記憶後の所定のタイミングで検出した中間転写ベルトの搬送速度とを比較し、それらの間に速度差があるときにはその速度差分だけ中間転写ベルトの搬送速度を補正してその搬送速度が色合わせ時搬送速度になるようにするので、中間転写ベルトが熱により伸びたり、その中間転写ベルトを搬送する搬送系が膨張したりしても、中間転写ベルトを色合わせしたときの搬送速度に正確に制御することができるため、記録媒体上に形成したカラー画像に色むらや色ずれが生じないようにすることができる。また、２個のセンサ間の取付間隔のバラツキの影響も受けないようにすることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による画像形成装置の中間転写ベルトとその搬送速度を制御する制御系を示す概略図、図２は同じくその画像形成装置であるフルカラーレーザプリンタを示す概略構成図である。
図２の画像形成装置であるフルカラーレーザプリンタは、４つの像担持体である感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体ドラム１０と云う）と、その各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像ユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ（以下、特定しない場合には単に現像ユニット１１と云う）と、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢示Ａ方向に回動する中間転写ベルト１２とを備えている。

また、その中間転写ベルト１２上に設けたマーク１３（図２には１個のみ図示）をそれぞれ検知するベルト移動方向に一定距離を置いて配置された２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂと、そのセンサの一方のセンサ１４Ａがマーク１３を検知してから他方のセンサ１４Ｂが同一のマーク１３を検知するまでの時間を計測してその時間から中間転写ベルト１２の搬送速度を検出し、その中間転写ベルト１２の搬送速度が一定になるように制御する搬送速度制御手段として機能する制御装置５０も備えている。

その制御装置５０は、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上にそれぞれ異なる色で形成した各色のトナー像の中間転写ベルト１２上の一次転写位置でのずれを補正する色合わせ動作を行った後の中間転写ベルト１２の色合わせ時搬送速度を記憶する手段となるＲＡＭ５１（図１）を有し、そのＲＡＭ５１に記憶された上記色合わせ時搬送速度と上記色合わせ動作後の所定のタイミングで検出した中間転写ベルト１２の搬送速度とを比較し、それらの間に速度差があるときにはその速度差分だけ上記所定のタイミングで検出した中間転写ベルト１２の搬送速度を補正して中間転写ベルト１２の搬送速度が色合わせ時搬送速度になるように制御する。

なお、マーク１３は、図１に示すように中間転写ベルト１２の裏面（内面）に所定の間隔でベルト一周に亘って複数個を、それぞれ設けている。
２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂは、同様なセンサであり、それらは例えばマーク１３に対して測定光を発光し、その反射光を受光してパルス状の検出信号（図３を参照）を出力する光学的センサを使用する。
中間転写ベルト１２は無端状のベルトであり、この実施例では図２に示すように、その中間転写ベルト１２の下部側に、その中間転写ベルト１２の回動方向（矢示Ａ方向）に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを並列にそれぞれ配置している。

各感光体ドラム１０の回りには、図示しない帯電装置と、前述した現像ユニット１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１７と、クリーニングユニット（図示せず）等がそれぞれ配設されている。
また、各感光体ドラム１０の帯電装置により帯電された帯電面には、露光装置１６からイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色に対応した光が照射されて、そこに潜像がそれぞれ形成されるようになっている。

感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋには、一次転写ローラ１７がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１７と感光体ドラム１０との間に中間転写ベルト１２が挟まれた状態で回動するようになっている。
その中間転写ベルト１２は、支持ローラとなる駆動ローラ２１と従動ローラ２２とステアリングローラ２３とに支持されており、駆動ローラ２１が駆動モータ５により回転されて矢示Ａ方向に回動する。そして、駆動ローラ２１に対向する位置には、中間転写ベルト１２を挟んで二次転写ローラ２５が配設されている。

このレーザプリンタは、画像形成動作を開始させると、各感光体ドラム１０が図２で時計回り方向にそれぞれ回転を開始し、その表面が帯電装置により一様に帯電され、その各帯電面に露光装置１６によりイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色の画像に対応した光が照射されて、そこに潜像がそれぞれ形成される。
その各潜像は、現像ユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋにより現像されて、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色のトナー像となる。

その各色のトナー像は、矢示Ａ方向に回動している中間転写ベルト１２に、各一次転写ローラ１７により正確に重ね合わせ状態に転写されていき、それにより中間転写ベルト１２にはフルカラーの合成カラー画像（トナー像）が形成される。
一方、感光体ドラム１０の下方に配設されている給紙ユニット１から記録媒体である転写紙Ｐが所定のタイミングで給紙され、それが駆動ローラ２１と二次転写ローラ２５との間に送り込まれると、中間転写ベルト１２に担持されている合成カラー画像が、二次転写ローラ２５により転写紙Ｐに一括して二次転写される。そして、その転写紙Ｐ上のトナー像は、定着ユニット１８により定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。

このように、このレーザプリンタは、２色以上のカラー画像を形成する場合には、中間転写ベルト１２上に合成のトナー画像を形成する。したがって、その合成する各カラー画像の位置にずれが生じてしまうと、色ずれや色むらが生じてしまうようになる。
そのため、このレーザプリンタでは、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上にそれぞれ異なる色で形成した各色のトナー像の中間転写ベルト１２上の一次転写位置でのずれを補正する色合わせ動作を、正規の画像形成動作に先立って行うようにしている。

その色合わせ動作は、例えば位置ずれ検出用のパターン（４色のトナー像）を中間転写ベルト１２上に形成し、その各色のトナー像の位置ずれ量を検出し、それらが正確に一致するように露光装置１６の各色に対応した光源の発光タイミングを調整することにより行う。
ところで、このレーザプリンタは、前述したように中間転写ベルト１２上に設けたマーク１３を一方のセンサ１４Ａで検知してからそのマーク１３を他方のセンサ１４Ｂが検知するまでの時間を計測して、その時間から中間転写ベルト１２の搬送速度（ベルト速度）を検出し、その中間転写ベルト１２の搬送速度が一定になるように制御している。

したがって、中間転写ベルト１２の搬送速度が変動した場合には、中間転写ベルト１２上に重ね合わす異なる色のトナー像が色ずれを生じてしまうが、上記の制御を行うことにより中間転写ベルト１２の搬送速度を一定に保つことができるので、色ずれが生じにくいようにすることができる。
しかしながら、中間転写ベルト１２の搬送速度は、次に述べるような理由により変動が生じやすい。

すなわち、中間転写ベルト１２を駆動する駆動ローラ２１は、転写性の観点から鉄製の芯金の外側にゴムローラ部を形成したものを一般的に使用するが（この実施例でもそれを使用）、この駆動ローラ２１は図２に示したように定着ユニット１８に近いため、その定着ユニット１８からの熱によりローラ部分が膨張して、ゴムローラ径が増大するようになる。
そのようになると、駆動ローラ２１の回転数が同じであったとしても、ローラ径が増大した分だけ中間転写ベルト１２の搬送速度が増加してしまうようになる。そのため、各感光体ドラム１０上のトナー像を中間転写ベルト１２上に順に重ね合わせ状態に一次転写していくと、そのトナー像は中間転写ベルト１２が所定の搬送速度より実際に速まった分だけ色ずれを生じてしまう。

そして、その色ずれは、４色のトナー像を重ね合わすフルカラー画像時には、最も離れた位置関係にある感光体ドラム１０Ｙと１０Ｋのイエローとブラック間で最大となり、駆動ローラ２１のローラ径の膨張量×π×３（ドラム間の数）の色ずれとなる。
そこで、このレーザプリンタでは、前述したように２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂを設け、そのセンサの一方のセンサ１４Ａがマーク１３を検知してから他方のセンサ１４Ｂが同一のマーク１３を検知するまでの時間を計測して、その時間から中間転写ベルト１２の搬送速度を検出するようにしている。そうすることにより、駆動ローラ２１のローラ径が増大したとしても、それにより速まった中間転写ベルト１２の搬送速度を正確に検出することができる。したがって、中間転写ベルト１２の搬送速度が一定になるように制御することができる。

それにより、複数のカラーのトナー像を中間転写ベルト１２上に正確に一致させて、色ずれを防止することができる。
なお、中間転写ベルト１２の搬送速度を求める方法については、その詳しい説明を後述するが、同一のマーク１３をセンサ１４Ａが検知してからそのマーク１３をセンサ１４Ｂが検知するまでの上記時間を、センサ１４Ａからセンサ１４Ｂまでの距離（この実施例では現像ユニット間距離に一致）から、演算により求めている。

この実施例では、上述したように２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂを使用して、中間転写ベルト１２の搬送速度を検出している。ここで、その中間転写ベルト１２の搬送速度は、その中間転写ベルト１２上の移動方向に間隔を置いて設けた２個のマークを１個のセンサ（光学的センサ）により検出した時間（マーク間の通過時間）から求めることもできる。

しかしながら、このように１個のセンサでベルトの搬送速度を検出するようにした場合には、例えば図２に示した駆動ローラ２１が温度上昇により膨張するときには、中間転写ベルト１２も延びるため、駆動ローラ２１のローラ径の増大によりベルトの搬送速度が速くなると共に、中間転写ベルト１２も延びて長くなる。
したがって、この場合には中間転写ベルト１２上にその移動方向に間隔を置いて設けた２個のマーク間の距離も長くなるため、実際のベルトの搬送速度は速くなっているにも係らず、結果的に２個のマーク間の通過時間はほとんど同じに検出されてしまい、駆動ローラ２１の膨張による搬送速度の速まりを正確に検出することができなくなる。

そのため、この実施例では、上述したように２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂを使用して、同一のマーク１３を検出することにより、中間転写ベルト１２に伸びが生じたとしても、そのベルトの搬送速度を正確に検出することができるようにしている。
そのセンサ１４Ａ，１４Ｂを使用して行う中間転写ベルト１２の搬送速度の検出は、前述した制御装置５０が行う。

すなわち、制御装置５０は、色合わせ動作後の所定のタイミングで、図１に示したセンサ１４Ａ，１４Ｂのいずれかからマーク１３を検知したパルス状の検出信号をＯＲ回路５２が入力すると、センサ１４Ａがマーク１３を検知してから、その同一のマーク１３をセンサ１４Ｂが検知するまでの時間をカウンタ部５３のタイマで計測する。
次に、その計測時間から演算部５４が中間転写ベルト１２の搬送速度を演算し、その搬送速度とＲＡＭ５１に記憶されている色合わせ時の搬送速度（正確には色合わせをした直後の中間転写ベルト１２の搬送速度）とを比較し、それらの間の速度差（相対速度差）を演算する。

そして、そこで速度差があるときには、その速度差分だけ駆動モータ５の駆動周波数をモータ補正部５５が補正し、その補正した駆動周波数でモータ駆動部５６が駆動モータ５を制御する。したがって、上記所定のタイミングのときに駆動ローラ２１が温度上昇により膨張すると共に、中間転写ベルト１２が搬送方向に延びて長くなっても、上記補正により中間転写ベルト１２は、各色のトナー像が正確な位置に重なり合う色合わせ時の搬送速度で駆動されるので、形成されたカラー画像に色ずれが生じない。
また、上記のような中間転写ベルト１２の搬送速度の制御を行えば、２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂそのもののバラツキや、その２個のセンサ間の取付間隔のバラツキの影響も受けないので、検知誤差を無くすことができる。それにより、色ずれを抑えることができる。

ところで、この実施例では、上述したセンサ１４Ａ，１４Ｂを使用して行う時間の計測を複数回行って、その平均値から中間転写ベルト１２の搬送速度を求めるようにしている。
したがって、中間転写ベルト１２の搬送方向と直角の方向への移動となる蛇行による検知誤差、あるいはベルトの厚みの変動による搬送むらによる検知誤差、さらにはベルトのたわみ等の挙動動作による検知誤差など、非定常的な検知誤差に対して、それを最小限に抑えることができる。それにより、上記検知誤差により生じる各色のトナー像間の色ずれを抑えることができる。

また、上記センサ１４Ａ，１４Ｂによる時間の計測は、中間転写ベルト１２が回動している間は限りなく行うようにしている。それにより、常に中間転写ベルト１２の搬送速度を制御することができるので、経時に亘ってカラー画像の色ずれを防止することができる。
さらに、この実施例では、前述したようにマーク１３を中間転写ベルト１２上にそのベルトの回動方向に沿って複数形成しており、センサ１４Ａが１つのマーク１３を検知してからセンサ１４Ｂがその同一のマーク１３を検知するまでの時間の計測を、複数ある全てのマーク１３ごとに行って、中間転写ベルト１２の一周に亘って全てのマーク１３を使用して時間の計測を行い、その平均値から中間転写ベルト１２の搬送速度を求めるようにしている。

したがって、各色毎にそれぞれ設けられている現像ユニット１１と、中間転写ベルト１２の定常的なメカ変動が一定化されるので、それにより検知誤差を平均化することができ、結果的に検出誤差による色ずれを抑えることができる。
また、この実施例では一方のセンサ１４Ａを、中間転写ベルト１２を回動させる駆動ローラ２１の近傍に配置している。それにより、駆動ローラ２１の付近では中間転写ベルト１２の振動（バタツキ）が小さくなるので、そのベルトの振動による非定常的な検出誤差を小さくすることができ、検知精度が向上する。なお、センサ１４Ｂも、駆動ローラ２１の近傍に配置するようにしてもよい。

また、２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂのセンサ間の距離は、各色ごとの現像ユニット１１間距離の整数倍（この実施例では１倍にしている）にするとよい。そうすれば、現像ユニット１１間の周期的な変動に対しても、常に同じ点でセンサがマーク１３を検出することになるので、定常的なメカ変動による検出誤差をなくすことができる。したがって、その検出誤差によって生じる色ずれを抑えることができる。

次に、演算により求める中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖについて図３を参照して説明する。
図３は中間転写ベルト１２の内面の一部を示した下面図である。中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖを検出するときには、まず中間転写ベルト１２上に形成している複数のマーク１３のうちの一つをセンサ１４Ａで検知する。その検知時に、センサ１４ＡのビームスポットＢｓ_１にマーク１３のエッジがかかると、図示のようにセンサ１４Ａはパルス波を出力する。そして、そのパルス波は、ビームスポットＢｓ_１がマーク１３を通過するまで出力される。

そして、そのセンサ１４Ａが検知したマーク１３が、中間転写ベルト１２の矢示Ａ方向への移動によりセンサ１４Ｂのある位置まで移動すると（破線図示位置）、今度はそのマーク１３にセンサ１４ＢのビームスポットＢｓ_２のエッジがかかったときに、センサ１４Ｂはパルス波を図示のように出力する。
そして、センサ１４Ａが出力した検知信号とセンサ１４Ｂが出力した検知信号（それぞれパルス波）はＯＲ接続され、結果的に図３に示すような検知信号が形成される。そして、その２つの検知信号のパルス間の時間ｔが、同一のマーク１３がセンサ１４Ａ，１４Ｂの各ビームスポット間を通過する時間となる。また、２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂは、予め決められた間隔Ｌ（この実施例では現像ユニット１１間の距離の整数倍）に配置してあるので、Ｌ／ｔを演算することにより、中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖを求めることができる。

なお、センサ１４Ａ及び１４Ｂのビームスポット径は、それを可能な限り絞ったビームとし、それで上述したようにマーク１３のエッジ部分を検出するようにするとよい。
そのようにすれば、ポリイミド等のように透明材質でないために反射型のセンサで中間転写ベルト１２上のマーク１３を検知しなければならない場合に、その中間転写ベルト１２が搬送方向に対して直角方向にベルトが移動する蛇行が生じたり、そのベルトの厚み変動に伴う搬送むら、さらにはベルトのたわみ等による挙動など、非定常的な速度変動が生じ、それによりマーク１３のエッジ検出の瞬間に非定常的な速度変動が起きたとしても、波形の変化を小さくすることができる。

すなわち、センサ１４Ａ，１４Ｂのビームスポット径を共に小さくすれば、そのビームスポットがマーク１３のエッジに位置したときに起きる光電流の立ち上がり／立ち下がりが早くなるため、その立ち上がり／立ち下がり波形の変化を極力小さくすることができる。それにより、検知誤差を最小限に抑えることができるので、検出誤差による色ずれが生じないようにすることができる。
なお、光学的センサであるセンサ１４Ａ，１４Ｂの各受光素子は、フォトダイオードにするとよい。そうすれば、マーク１３のエッジ変化に対する反応速度が早くなって上記光電流の立ち上がり／立ち下がりを、より早めることができるので、検知誤差を小さくして色ずれを防止することができる。

ところで、このプリンタは、前述したように中間転写ベルト１２上に設けたマーク１３を２個のセンサ１４Ａ，１４Ｂで検知し、その検知情報を基にして中間転写ベルト１２の搬送速度を検出して、その中間転写ベルト１２の搬送速度が一定になるように制御するが、その制御は図１及び図２に示した制御装置５０が全て行う。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭ（図１のＲＡＭ５１）と、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。

その制御装置５０が有するマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図４に示すベルト速度制御処理をスタートさせる。すなわち、図４の処理がスタートすると、まずステップ１で駆動モータ５を起動させ、中間転写ベルト１２を回動させる。また、ステップ２でカウンタ部５３が、図３で説明した方法によってセンサ１４Ａ，１４Ｂから出力される検出信号のパルス間をタイマによりカウントし、その時間ｔｎ（ｎ＝ｎ＋１）を計測する。

次のステップ３では、その計測した時間ｔｎを使用して、図３で説明したようにセンサ１４Ａ，１４Ｂ間の距離Ｌから、中間転写ベルト１２のその測定時点での速度Ｖｎを演算部５４より演算する。
ステップ４では、ｎ＝Ｎ回、すなわちｎが中間転写ベルト１２の１周上に設けたマーク１３の数となるＮに達したか否かを判断し、ｎがＮ回にまだ達していなければステップ２へ戻って、そのステップ２とステップ３の処理を繰返し、ｎ＝Ｎ回に達するとステップ５へ進む。

そのステップ５では、Ｖａｖ＝Ｖ_ｎ＋・・・＋Ｖ_Ｎ／Ｎを演算部５４で演算する。ここで、Ｎは上述したように中間転写ベルト１２の一周上に設けたマーク１３の数であるので、中間転写ベルト１２の１周（１回動）する間の平均速度Ｖａｖが求まる。
次のステップ６では、ステップ５で求めた平均速度Ｖａｖが色合わせの時の搬送速度（色合わせ時搬送速度）と一致する搬送速度であるか否かを、ＲＡＭに記憶されている色合わせ時搬送速度と比較することにより判断する。その判断で、所定のタイミングで測定した平均速度Ｖａｖが色合わせ時搬送速度に一致していれば（ＹＥＳの判断）、ステップ７へ進んでＶａｖをＶａｖ_０としてＲＡＭ５１に一時保存する。

また、ステップ６の判断で、平均速度Ｖａｖが色合わせ時搬送速度に一致していなければステップ８へ進んで、その平均速度Ｖａｖと色合わせ時搬送速度（Ｖａｖ_０に一致）との速度差（相対速度差）ΔＶを演算部５４で算出する。
そして、次のステップ９で、ΔＶに応じて駆動モータ５の駆動周波数をモータ補正部５５で補正し、その補正した駆動周波数でモータ駆動部５６が駆動モータ５を駆動させる。したがって、中間転写ベルト１２の搬送速度を、常に色合わせ時搬送速度に、一定に保つことができる。なお、ΔＶは、駆動ローラ２１のローラ径が温度変化により膨張あるいは収縮すること等により増減する。

ステップ１０では、駆動モータ５を駆動させ続ける指示が出されているか否かを判断し、引き続き継続駆動の指示が出されていれば（ＹＥＳの判断）ステップ２へ戻って、そのステップ２以降の処理及び判断を繰返し行う。そして、ステップ１０で駆動モータ５を駆動させ続ける指示が出されていないことを判断すると、ステップ１１で駆動モータ５の駆動を停止させ、このルーチンを終了させる。

このように、この実施例によるレーザプリンタは、４色のトナー像の一次転写位置でのずれを補正する色合わせ動作を行った直後の中間転写ベルト１２の色合わせ時搬送速度（Ｖａｖ_０に一致）をＲＡＭ５１に記憶させておき、そのＲＡＭ５１に記憶させた色合わせ時搬送速度と、その色合わせ動作後の所定のタイミングで検出した中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖａｖとを比較し、それらの間に速度差ΔＶがあるときにはその速度差分だけ上記所定のタイミングで検出した中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖａｖを補正して、その中間転写ベルト１２の搬送速度が色合わせ時搬送速度（Ｖａｖ_０）になるように制御する。

このようにすれば、色合わせ動作後の所定のタイミング（任意に設定可能であり、その設定回数も任意に設定可能）で中間転写ベルト１２の搬送速度Ｖａｖを測定した際に、その搬送速度Ｖａｖが中間転写ベルト１２を駆動する駆動ローラ２１の膨張等により変化したとしても、その変化分（速度差ΔＶに相当）を補正して、中間転写ベルト１２を４色のトナー像がベルト上で正確に一致する色合わせの時の搬送速度に制御するので、カラー画像に色ずれが生じない。
そして、このプリンタは上述したような制御を行うことにより中間転写ベルト１２の搬送速度を制御するので、例えば図３に示したセンサ１４Ａ，１４Ｂ間の距離Ｌが取り付け上の誤差等によりバラツキが生じたとしても、上記の補正によりそのバラツキ分をキャンセルすることができるので、カラー画像に色ずれが生じない。

この発明は、中間転写ベルト等の中間転写体上に異なる色のトナー像を重ね合わせて合成カラー画像を形成する画像形成装置に広く適用することができる。

この発明による画像形成装置の中間転写ベルトとその搬送速度を制御する制御系を示す概略図である。 同じくその画像形成装置であるフルカラーレーザプリンタを示す概略構成図である。 同じくそのフルカラーレーザプリンタが演算により求める中間転写ベルトの搬送速度を説明するためにベルトの一部とセンサを示す下面図である。 図２のフルカラーレーザプリンタが有する制御装置が行うベルト速度制御処理のルーチンを示すフロー図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ：感光体ドラム（像担持体）、１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ：現像ユニット、１２：中間転写ベルト、１３：マーク、１４Ａ，１４Ｂ：センサ、１７：一次転写ローラ、２１：駆動ローラ、５０：制御装置（搬送速度制御手段）、５１：ＲＡＭ

Claims (8)

1. 複数の像担持体上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像ユニットと、前記異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルト上に設けたマークを一定距離を置いて配置された２個のセンサの一方が検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間を計測して前記中間転写ベルトの搬送速度を検出し、該中間転写ベルトの搬送速度を制御する搬送速度制御手段とを備えた画像形成装置において、
   前記搬送速度制御手段は、正規の画像形成動作に先立って前記複数色のトナー像の前記一次転写位置でのずれを補正する色合わせ動作を行った直後に検出した前記中間転写ベルトの搬送速度を色合わせ時搬送速度として記憶する手段を有し、該手段に記憶された前記色合わせ時搬送速度と該色合わせ時搬送速度の記憶後の所定のタイミングで検出した前記中間転写ベルトの搬送速度とを比較し、それらの間に速度差があるときにはその速度差分だけ前記所定のタイミングで検出した中間転写ベルトの搬送速度を補正して該中間転写ベルトの搬送速度が前記色合わせ時搬送速度になるように制御する手段であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記２個のセンサの一方が前記マークを検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間の計測を複数回行って、その平均値から前記中間転写ベルトの搬送速度を求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記２個のセンサによる時間の計測は、前記中間転写ベルトが回動している間は限りなく行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記マークは前記中間転写ベルト上に該ベルトの回動方向に沿って複数形成されていて、前記２個のセンサの一方が前記マークを検知してから他方が同一のマークを検知するまでの時間の計測を複数の前記マークごとに行って、その平均値から前記中間転写ベルトの搬送速度を求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記２個のセンサは反射型の光学的センサであり、ビームスポット径を絞ったビームにより前記マークのエッジ部分を検出することにより前記時間を計測するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記光学的センサの受光素子は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記２個のセンサの少なくとも１つは、前記中間転写ベルトを回動させる駆動ローラの近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記２個のセンサ間の距離は、各色ごとの現像ユニット間距離の整数倍であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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